KOLMAS SUKUPOLVI TIETOKONEITA: HISTORIA, OMINAISUUDET, LAITTEISTOT, OHJELMISTOT - TEKNIIKKA - 2026

Kolmannen sukupolven tietokoneiden viittaa tietotekniikkaa joka perustui integroituja piirejä, jota käytettiin välisenä aikana 1963 ja 1974 Integroidut piirit yhdistetään erilaisia elektronisia komponentteja, kuten transistoreja ja kondensaattoreita, mm.

Tuotettiin hyvin pieniä transistoreita, jotka pystyttiin sijoittamaan yhteen puolijohteeseen, mikä paransi tietokonejärjestelmien yleistä suorituskykyä dramaattisesti.

IBM 360 Lähde: flickr.com, kirjoittanut Don DeBold. Nimeäminen 2.0 Yleinen (CC BY 2.0)

Nämä piirit ylittivät tyhjiöputket ja transistorit sekä kustannuksiltaan että suorituskyvyltään. Integroitujen piirien kustannukset olivat erittäin alhaiset. Siksi kolmannen sukupolven tietokoneiden tärkein piirre oli, että integroituja piirejä alettiin käyttää laskentalaitteina, joita on jatkettu käytöstä nykyiseen sukupolveen saakka.

Kolmas sukupolvi oli pohjimmiltaan käännekohta tietokoneiden elämässä. Rei'itetyt kortit ja tulostimet vaihdettiin käyttöjärjestelmään liitettyihin näppäimistöihin ja näytöihin.

Tänä aikana tietokoneista tuli entistä helpompaa yleisölle pienemmän koon ja sopivimpien kustannusten vuoksi.

Mooren laki

Näiden tietokoneiden toteutus oli myös yhdenmukainen Mooren lain kanssa, joka julkistettiin vuonna 1965.

Laissa todettiin, että koska transistorin koko pieneni niin nopeasti, seuraavien kymmenen vuoden aikana uusiin mikrosiruihin mahtuvien transistorien määrä kaksinkertaistuu joka toinen vuosi. Kymmenen vuoden jälkeen, vuonna 1975, tämä eksponentiaalinen kasvu säädettiin viideksi vuodeksi.

Kolmannen sukupolven aikana prosessori rakennettiin käyttämällä monia integroituja piirejä. Neljännessä sukupolvessa koko prosessori voitiin sijoittaa yhdelle piisirulle, jonka koko oli pienempi kuin postimerkki.

Nykyään melkein kaikki elektroniset laitteet käyttävät jonkin tyyppisiä piirilevyihin sijoitettuja integroituja piirejä.

Kolmannen sukupolven alkuperä ja historia

Transistorit olivat olleet valtava parannus tyhjiöputkiin nähden, mutta ne tuottivat silti paljon lämpöä aiheuttaen vaurioita tietokoneen osille. Tämä tilanne ratkaistiin kvartsin saapumisen myötä.

Transistorien kokoa pienennettiin sijoitettaviksi piipuolijohteisiin, joita kutsutaan myös siruiksi. Tällä tavalla transistorit korvattiin integroidulla piirillä tai sirulla. Tutkijat onnistuivat laittamaan useita komponentteja yhdelle sirulle.

Seurauksena tietokone pieneni ja pienentyi, kun useampia komponentteja pakattiin yhdelle sirulle. He myös pystyivät lisäämään kolmannen sukupolven tietokoneiden nopeutta ja tehokkuutta.

Integroitu virtapiiri

Kolmannessa sukupolvessa integroidusta piiri- tai mikroelektroniikkatekniikasta tuli tärkein lippulaiva.

Jack Kilby Texas Instrumentsistä ja Robert Noyce Fairchild Semiconductorista kehittivät ensimmäisenä idean integroidusta piiristä vuonna 1959.

Integroitu piiri on ainutlaatuinen laite, joka sisältää sisäisesti suuren määrän transistoreita, rekistereitä ja kondensaattoreita, jotka on muodostettu yhdestä ohuesta piipalasta.

Ensimmäinen integroitu piiri sisälsi vain kuusi transistoria. On vaikea verrata nykyisin käytössä oleviin integroituihin piireihin, jotka sisältävät jopa satoja miljoonia transistoreita. Erinomainen kehitys alle puoli vuosisataa.

Siksi on kiistatonta, että tietokoneen koko pieneni ja pieneni. Tämän sukupolven tietokoneet olivat pieniä, edullisia, suuria muistia, ja käsittelynopeus oli erittäin korkea.

Kolmannen sukupolven tietokoneiden ominaisuudet

Nämä tietokoneet olivat erittäin luotettavia, nopeita ja tarkkoja, alhaisemmilla kustannuksilla, vaikka ne olivat silti suhteellisen kalliita. Sen kokoa ei pienennetty, vaan myös energiantarve ja lämmöntuotto.

Käyttäjät voivat olla vuorovaikutuksessa tietokoneen kanssa näppäimistöjen ja näytönäyttöjen avulla sekä tietojen syöttämistä että lähettämistä varten, samoin kuin vuorovaikutuksessa käyttöjärjestelmän kanssa, saavuttaakseen laitteisto- ja ohjelmistointegraation.

Kyky kommunikoida muiden tietokoneiden kanssa saavutetaan edistämällä tietoliikennettä.

Tietokoneita käytettiin väestölaskentalaskelmissa sekä sotilas-, pankki- ja teollisuussovelluksissa.

Käytetty tekniikka

Transistorit korvattiin integroidulla piirillä niiden elektronisissa piireissä. Integroitu piiri oli yksi komponentti, joka sisälsi suuren määrän transistoreita.

Käsittelynopeus

Integroitujen piirien käytön vuoksi tietokoneiden suorituskyky nousi ja myös tarkempi.

Sen nopeus oli melkein 10 000 kertaa suurempi kuin ensimmäisen sukupolven tietokoneilla.

varastointi

Muistikapasiteetti oli suurempi ja satoja tuhansia merkkejä voidaan tallentaa, aikaisemmin vain kymmeniä tuhansia. Puolijohdemuistia, kuten RAM ja ROM, käytettiin ensisijaisena muistina.

Tallennusvälineinä käytettiin ulkoisia levyjä, joiden pääsy tietoihin oli satunnaista, ja niiden suuri tallennuskapasiteetti oli miljoonia merkkejä.

Parannettu ohjelmisto

- Korkean tason ohjelmointikieliä kehitettiin edelleen. Ohjelmien kehittämiseen käytetään korkean tason kieliä, kuten FORTAN, BASIC ja muita.

- Kyky tehdä moniprosessointia ja monitehtäviä. Kyky suorittaa useita toimintoja samanaikaisesti kehitettiin asentamalla moniohjelmointi.

Laitteisto

Tämä sukupolvi ohjaa käsitteen "tietokoneiden perhe", joka haastoi valmistajia luomaan tietokonekomponentteja, jotka ovat yhteensopivia muiden järjestelmien kanssa.

Vuorovaikutus tietokoneiden kanssa parani huomattavasti. Tietolähtöjen videoterminaalit otettiin käyttöön ja korvasivat tulostimet.

Tietojen syöttämiseen käytettiin näppäimistöjä sen sijaan, että rei'itettyjä kortteja olisi tulostettava. Automaattiseen käsittelyyn otettiin käyttöön uudet käyttöjärjestelmät, samoin kuin moniohjelmointi.

Varastoinnin osalta apupäätteiden magneettikiekot alkoivat korvata magneettinauhat.

Integroitu virtapiiri

Tämän sukupolven tietokoneissa integroituja piirejä käytettiin pääelektroniikkakomponenttina. Integroitujen piirien kehittäminen sai aikaan uuden mikroelektroniikan alan.

Integroidulla piirillä pyrittiin ratkaisemaan transistorin suunnittelussa käytetyt monimutkaiset menettelytavat. Kondensaattorien ja diodien kytkeminen manuaalisesti transistoreihin oli aikaa vievää eikä ole täysin luotettavaa.

Kustannusten vähentämisen lisäksi useiden transistorien asettaminen yhdelle sirulle lisäsi huomattavasti minkä tahansa tietokoneen nopeutta ja suorituskykyä.

Integroidun piirin komponentit voivat olla hybridi- tai monoliittisiä. Hybridi integroitu piiri on, kun transistori ja diodi on sijoitettu erikseen, kun taas monoliittinen on, kun transistori ja diodi on sijoitettu yhteen yhdelle sirulle.

ohjelmisto

Käyttöjärjestelmä

Tietokoneet alkoivat käyttää käyttöjärjestelmäohjelmistoja tietokonelaitteiden ja resurssien hallintaan. Tämä salli järjestelmien ajaa erilaisia ​​sovelluksia samanaikaisesti. Lisäksi käytettiin etäkäsittely-käyttöjärjestelmiä.

IBM loi OS / 360 -käyttöjärjestelmän. Ohjelmistojen kasvua parannettiin huomattavasti, koska niitä oli purettu, koska ohjelmistot myytiin erillään laitteista.

Korkean tason kielet

Vaikka kokouskielet olivat osoittautuneet erittäin hyödyllisiksi ohjelmoinnissa, tutkimusta jatkettiin paremmille kielille, jotka olivat lähempänä tavanomaista englantia.

Tämä teki tavallisesta käyttäjästä melko tutun tietokoneen, mikä on tärkein syy tietokoneteollisuuden valtavaan kasvuun. Näitä kieliä kutsuttiin korkean tason kieliksi.

Kolmannen sukupolven kielet olivat luonteeltaan menettelytapoja. Siksi niitä kutsutaan myös menettelyyn suuntautuneiksi kieliksi. Toimenpiteet edellyttävät, että tiedät miten ongelma ratkaistaan.

Jokainen korkean tason kieli kehitettiin vastaamaan joitain tietyntyyppisiin ongelmiin liittyviä perusvaatimuksia.

Eri korkean tason kielet, joita käyttäjä voi käyttää, olivat FORTRAN, COBOL, BASIC, PASCAL, PL-1 ja monet muut.

Lähdeohjelma

Korkean tason kielellä kirjoitettua ohjelmaa kutsutaan lähdeohjelmaksi. Tämä on elementti, jonka ohjelmoija kirjoittaa tietokoneelle tulosten saamiseksi.

Lähdeohjelma on muunnettava objektiohjelmaksi, joka on nollan ja tietokoneen ymmärtämien kielten kieli. Tämän suorittaa kääntäjä, nimeltään väliohjelma. Kääntäjä riippuu sekä kielestä että käytetystä koneesta.

Keksinnöt ja niiden laatijat

Integroitu virtapiiri

Se on piiri, joka koostuu suuresta määrästä elektronisia komponentteja, jotka on sijoitettu yhdelle piisirulle fotolitografisen prosessin avulla.

Sen suunnittelivat ensimmäisen kerran vuonna 1959 Jack Kilby Texas Instrumentissa ja Robert Noyce Fairchild Corporationissa, itsenäisesti. Se oli tärkeä keksintö tietotekniikan alalla.

Kilby rakensi integroidun piirinsä germaniumiin, kun taas Noyce rakensi sen piisirulle. Ensimmäinen integroitu piiri käytettiin vuonna 1961.

IBM 360

IBM keksi tämän tietokoneen vuonna 1964. Sitä käytettiin kaupallisiin ja tieteellisiin tarkoituksiin. IBM käytti noin 5 miljardia dollaria System 360: n kehittämiseen.

Se ei ollut yksinkertaisesti uusi tietokone, vaan uusi lähestymistapa tietokoneiden suunnitteluun. Esitteli saman arkkitehtuurin laiteperheelle.

Toisin sanoen ohjelma, joka on suunniteltu toimimaan yhdellä koneella tässä perheessä, voisi toimia myös kaikissa muissa.

UNIX

Tämän käyttöjärjestelmän keksivät Kenneth Thompson ja Dennis Ritchie vuonna 1969. UNIX oli yksi ensimmäisistä tietokoneiden käyttöjärjestelmistä, jotka kirjoitettiin kielellä nimeltään C. Viime kädessä UNIXista oli monia erilaisia ​​versioita.

UNIXista on tullut johtava työasemien käyttöjärjestelmä, mutta sen suosio PC-markkinoilla on ollut alhainen.

Pascal

Tämä kieli on saanut nimensä Blaise Pascal, 1700-luvun ranskalainen matemaatikko, joka rakensi yhden ensimmäisistä mekaanisista lisäyskoneista. Sitä kehitettiin ensin opetusvälineeksi.

Niklaus Wirth kehitti tämän ohjelmointikielen 1960-luvun lopulla. Pascal on erittäin jäsennelty kieli.

Esitetyt tietokoneet

IBM 360

Kolmas sukupolvi alkoi IBM 360-tietokoneperheen esittelyllä. Tämä oli kiistatta tärkein kone, joka on rakennettu tänä aikana.

Suurissa malleissa oli jopa 8 Mt päämuistia. Pienin kapasiteetti malli oli malli 20, jossa oli vain 4 kt tavua muistia.

IBM toimitti neljätoista mallia tämän sarjan tietokoneista, mukaan lukien kertaluonteiset mallit NASA: lle.

Yksi tämän perheen jäsenistä, Model 50, pystyi suorittamaan 500 000 summaa sekunnissa. Tämä tietokone oli noin 263 kertaa nopeampi kuin ENIAC.

Tämä oli melko onnistunut tietokone markkinoilla, koska sen avulla voit valita erityyppisten asetusten välillä. Kaikki IBM 360 -sarjan tietokoneet käyttivät kuitenkin samoja ohjeita.

Honeywell 6000

Tämän sarjan erityyppisiin malleihin kuului parannettu käskyjoukot, jotka lisäsivät desimaaliaritmiikan operaatioihin.

Näiden tietokoneiden CPU toimi 32-bittisillä sanoilla. Muistimoduuli sisälsi 128 kt sanoja. Järjestelmä voisi tukea yhtä tai kahta muistimoduulia korkeintaan 256 kt sanoja. He käyttivät erilaisia ​​käyttöjärjestelmiä, kuten GCOS, Multics ja CP-6.

PDP-8

Sitä kehitti vuonna 1965 DEC. Se oli kaupallisesti menestyvä minitietokone. Tuolloin nämä tietokoneet olivat historian myydyimpiä tietokoneita. Niitä oli saatavana työpöytämalleissa ja alustatelineissä.

Siinä oli pienempi joukko ohjeita. Se käytti 12 bittiä sanan kokoon.

Niillä oli useita ominaisuuksia, kuten alhaiset kustannukset, yksinkertaisuus ja laajennettavuus. Näiden tietokoneiden suunnittelu helpotti ohjelmointia ohjelmoijille.

Hyödyt ja haitat

Etu

- Integroitujen piirien tärkein etu ei ollut niiden pieni koko, vaan myös suorituskyky ja luotettavuus, verrattuna aikaisempiin piireihin. Virrankulutus oli paljon pienempi.

- Tämän sukupolven tietokoneilla oli suurempi laskennopeus. Laskennan nopeuden ansiosta he olivat erittäin tuottavia. He pystyivät laskemaan tietoja nanosekuntina

- Tietokoneet olivat kooltaan pienempiä kuin aikaisemmissa sukupolvissa. Siksi niitä oli helppo kuljettaa paikasta toiseen pienemmän koon vuoksi. Ne voidaan asentaa erittäin helposti, ja niiden asennus vaati vähemmän tilaa.

- Ne tuottivat vähemmän lämpöä verrattuna kahteen edelliseen sukupolveen tietokoneita. Sisäistä tuuletinta alettiin käyttää lämmönpoistoon vaurioiden välttämiseksi.

- Ne olivat paljon luotettavampia ja vaativat siksi harvempaa huolto-ohjelmaa. Siksi ylläpitokustannukset olivat alhaiset.

- Edullisempi. Kaupallinen tuotanto kasvoi huomattavasti.

- Heillä oli suuri säilytyskapasiteetti.

- Sitä käytettiin yleisiin tarkoituksiin.

- Hiirtä ja näppäimistöä alettiin käyttää komentojen ja tietojen syöttämiseen.

- Voidaan käyttää korkean tason kielten kanssa.

haitat

- Ilmastointi vaadittiin vielä.

- Integroitujen piirien valmistukseen tarvittava tekniikka oli erittäin hienostunut.

- Integroituja siruja ei ollut helppo ylläpitää.

Viitteet

1. Benjamin Musungu (2018). Tietokoneiden sukupolvet vuodesta 1940 nykypäivään. Kenyaplex. Ostettu: kenyaplex.com.
2. Tietosanakirja (2019. Generations, Computers. Otettu: encyclopedia.com).
3. Wikieducator (2019). Tietokonekehityksen historia ja tietokoneen sukupolvi. Ostettu: wikieducator.org.
4. Prerana Jain (2018). Tietokoneiden sukupolvet. Sisällytä ohje. Kuvannut: includehelp.com.
5. Kullabs (2019). Tietokoneen luominen ja sen ominaisuudet. Ostettu: kullabs.com.
6. Byte-Notes (2019). Viisi sukupolvea tietokoneita. Otettu: byte-notes.com.
7. Alfred Amuno (2019). Tietokonehistoria: Tietokoneiden sukupolvien luokittelu. Turbo Future. Otettu: turbofuture.com.
8. Stephen Noe (2019). 5 Tietokoneen sukupolvi. Stella Maris -opisto. Ostettu: stellamariscollege.org.
9. Opetusohjelma ja esimerkki (2019). Tietokoneen kolmas sukupolvi. Otettu: tutorialandexample.com.